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第1篇基础理论篇 3

第1章 流体黏度 3

1.1 概述 3

1.2 牛顿流体黏度 4

1.2.1 黏度定义 4

1.2.2 黏度单位 4

1.3 非牛顿流体流变特性 5

1.3.1 非牛顿流体类型 5

1.3.2 非牛顿流体黏度 7

1.4 黏度的主要影响因素 11

1.4.1 黏度与温度的关系 11

1.4.2 黏度与压力的关系 12

1.4.3 黏度随温度和压力的变化 12

1.5 常用流变性能实验装置 13

1.5.1 同轴圆筒式流变仪 13

1.5.2 锥板式流变仪 13

1.5.3 平行板式流变仪 14

参考文献 15

第2章 流体润滑基本方程 16

2.1 流体润滑基本方程与假设 16

2.1.1 基本方程 16

2.1.2 基本假设 17

2.2 连续方程 18

2.3 平衡方程 19

2.3.1 平衡方程表达式 19

2.3.2 平衡方程推导 19

2.4 流体本构方程 21

2.4.1 牛顿流体本构方程 21

2.4.2 非牛顿流体本构方程 21

2.5 流体润滑方程边界条件 25

2.5.1 流固界面边界条件 25

2.5.2 润滑区压力边界条件 26

参考文献 26

第3章 流体润滑Reynolds方程 27

3.1 Reynolds方程推导过程 27

3.1.1 基本方程组与分析 27

3.1.2 消去剪应力变量 28

3.1.3 消去流速变量 28

3.2 一般非线性问题 30

3.2.1 线性问题 30

3.2.2 非线性问题 30

3.2.3 非牛顿流体润滑问题 31

3.3 非牛顿流体润滑Reynolds方程推导与难点 32

3.3.1 幂本构非牛顿流体Reynolds方程 32

3.3.2 一般非牛顿流体Reynolds方程推导难点 34

参考文献 36

第4章 普适流体润滑方程 37

4.1 流速分离法 37

4.1.1 流速分离法基本原理 37

4.1.2 流速分离法求解非牛顿流体润滑问题步骤 38

4.1.3 流速分离法理论基础 40

4.2 普适流体润滑方程推导 41

4.2.1 普适流体润滑方程推导过程 41

4.2.2 普适流体润滑方程简化 43

4.2.3 普适流体润滑方程求解 43

4.3 流速分离法定解条件 45

4.3.1 流速分离法满足所有方程 45

4.3.2 流速分离法满足所有边界条件 46

4.4 常用非牛顿流体润滑方程 46

4.4.1 幂函数流体润滑方程 47

4.4.2 其他常用非牛顿流体润滑方程 47

参考文献 50

第2篇润滑失效篇 53

第5章 非牛顿润滑失效分析 53

5.1 极限剪应力下边界滑移 53

5.1.1 边界滑移现象 53

5.1.2 滑移边界条件 54

5.1.3 滑移区流速分布 55

5.2 流体非牛顿性对纯滚动摩擦的影响分析 56

5.2.1 滑滚比 57

5.2.2 纯滚动流体动压润滑Reynolds方程 57

5.2.3 纯滚动流体润滑的压力梯度、剪应力与膜厚的关系 59

5.2.4 存在滑动的非牛顿流体润滑失效 60

5.3 滑动摩擦下流体润滑摩擦因数 61

5.3.1 Stribeck曲线与润滑失效 61

5.3.2 流体动压润滑摩擦因数分析 61

5.3.3 流体润滑摩擦因数与润滑失效的关系 63

5.3.4 最小摩擦因数 64

参考文献 66

第6章 流体润滑失效分析 67

6.1 黏塑性流体 67

6.1.1 黏塑性流体本构方程 67

6.1.2 黏塑性流体润滑基本方程 69

6.1.3 黏塑性流体润滑失效分析 72

6.2 屈曲型流体 75

6.2.1 屈曲流体本构方程 76

6.2.2 屈曲流体润滑基本方程 76

6.2.3 屈曲流体润滑失效分析 77

6.3 圆本构流体 82

6.3.1 圆本构方程 82

6.3.2 圆本构流体润滑基本公式 83

6.3.3 圆本构流体润滑失效分析 84

参考文献 86

第7章 流体流变性能实验分析 87

7.1 高压流变性能实验 87

7.1.1 双圆盘式 87

7.1.2 冲压式 88

7.1.3 剪切式 89

7.1.4 毛细管式 91

7.1.5 纯剪式 91

7.1.6 冲击剪切式 92

7.1.7 冲击挤压式 92

7.1.8 落柱式 94

7.2 界面滑移模型与实验 95

7.2.1 滑移长度模型 95

7.2.2 极限剪应力滑移模型 97

7.2.3 界面滑移测量 98

7.2.4 界面滑移影响因素 99

参考文献 103

第3篇计算方法与程序篇 107

第8章 非牛顿流体动压润滑计算方法与程序 107

8.1 一维流体动压润滑基本方程、数值方法与程序 107

8.1.1 基本方程 107

8.1.2 数值方法 108

8.1.3 计算程序 109

8.2 二维流体动压润滑基本方程、数值方法与程序 113

8.2.1 基本方程 113

8.2.2 数值方法 114

8.2.3 计算程序 114

参考文献 118

第9章 非牛顿流体弹性流体动压润滑计算方法与程序 119

9.1 线接触非牛顿流体弹流基本方程、数值方法与程序 119

9.1.1 基本方程 120

9.1.2 数值方法 122

9.1.3 计算程序 123

9.2 点接触非牛顿流体弹流基本方程、数值方法与程序 128

9.2.1 基本方程 128

9.2.2 数值方法 130

9.2.3 计算程序 131

参考文献 137

第10章 润滑中的温度计算方法与程序 138

10.1 热润滑分离流速法推导 138

10.1.1 非牛顿流体热润滑的流速 139

10.1.2 非牛顿流体热弹流润滑方程 140

10.2 热润滑能量方程 140

10.2.1 能量方程 140

10.2.2 能量方程的数值计算 141

10.2.3 温度计算流程图 146

10.3 牛顿流体润滑温度计算程序 147

10.3.1 一维温度计算程序 147

10.3.2 二维温度计算程序 149

参考文献 152

第11章 非牛顿流体热流体动压润滑计算方法与程序 153

11.1 一维热流体动压润滑方程、数值方法与程序 153

11.1.1 基本方程 153

11.1.2 数值方法 155

11.1.3 计算程序 155

11.2 二维热流体动压润滑方程、数值方法与程序 159

11.2.1 基本方程 159

11.2.2 数值方法 161

11.2.3 计算程序 161

参考文献 167

第12章 非牛顿流体热弹性流体动压润滑计算方法与程序 168

12.1 线接触热弹性流体润滑基本方程、数值方法与程序 168

12.1.1 基本方程 168

12.1.2 数值方法 171

12.1.3 计算程序 172

12.2 点接触热弹性流体润滑方程、数值方法与程序 187

12.2.1 基本方程 187

12.2.2 数值方法 191

12.2.3 计算程序 191

参考文献 205

索引 206